KR20170002778A - 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터에 있어서, 상기 필터는 상기 이형단면 폴리락타이드 섬유와 가소제로 형성되되, 상기 이형단면 폴리락타이드 섬유는 팔엽 단면을 갖는 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터에 관한 것이다.

Description

이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터{FILTER COMPRISING POLYLACTIDE FIBRE WITH NON ROUND CROSS SECTION}

본 발명은 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터에 관한 것으로 이형단면을 통한 포집능력이 향상된 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터에 관한 것이다.

일반적으로 셀룰로오즈 아세테이트(cellulose acetate, CA)는 유해물질인 미립자 상 및 선택된 반휘발성 화합물의 선택적 제거에 기여하여 흡입용 필터, 특히, 담배연기를 흡입하는 흡연시에는 담배연기에 포함된 유해물질을 최소화하기 위한 담배에 사용되는 필터 재료로 사용된다.

상기 셀룰로오즈 아세테이트는 셀룰로오즈를 아세트산 에스테르화한 것이고, 본질적으로는 생분해가능한 물질이다.

대한민국 공개특허 제2014-0065005호는 '필터 재료 및 이의 용도'에 관한 발명으로 약 95:5 내지 약 75:25의 중량비의 셀룰로오스 아세테이트 및 폴리락타이드를 포함하는 필터 재료, 및 이러한 필터 재료를 포함하는 필터 또는 필터 엘리먼트에 관한 것으로 셀룰로오스 아세테이트 및 폴리락타이드를 이용하여 생분해되는 필터에 관한 발명이 개시되어 있다.

상기와 같은 담배 필터용 DS 2.5 수준의 셀룰로오즈 아세테이트의 경우 생분해성 효과가 매우 낮다는 단점이 있다. 상기 셀룰로오즈 아세테이트로 이루어진 담배필터는 토양 중에 매설된 것이라 하여도, 1~2년에서는 아직 그 원형을 유지하고 있으며, 완전 분해되기까지는 8~10년의 오랜 기간이 소요되는 것으로 알려져 있다.

따라서, 셀룰로오즈 아세테이트와 유사한 기능을 가지면서 빠른 기간안에 완전 분해되는 생분해성이 우수한 필터의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 이형단면의 폴리락타이드 섬유를 사용하여 필터의 미세공간을 높게 하여 미세공간을 통한 포집능력이 우수한 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 이형단면 폴리락타이드 섬유와 반휘발성 물질의 선택적 흡착력이 우수한 가소제를 통해 유해물질의 흡착력이 우수한 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터에 있어서, 상기 필터는 상기 이형단면 폴리락타이드 섬유와 가소제로 형성되되, 상기 이형단면 폴리락타이드 섬유는 팔엽 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터를 제공한다.

또한, 상기 가소제는 폴리에틸렌글리콜(PEG), 트리아세틴(triacetin), 트리에틸시트레이트(triethyl citrate) 중 선택되는 하나 또는 2이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터를 제공한다.

또한, 상기 필터는 상기 이형단면 폴리락타이드 섬유 90~95중량%와 가소제 5~10중량%로 형성되는 것을 특징으로 하는 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터를 제공한다.

또한, 상기 이형단면 폴리락타이드 섬유는 중공을 갖는 중공형 섬유인 것을 특징으로 하는 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터를 제공한다.

또한, 상기의 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡연물품을 제공한다.

상기와 같이 본 발명에 따른 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터는 팔엽 이형단면을 갖는 폴리락타이드 섬유를 사용하여 필터내부에 미세공간이 많이 생성되도록 구성되어 미세공간을 통한 포집능력이 우수한 효과가 있다.

또한, 이형단면 폴리락타이드 섬유와 반휘발성 물질의 선택적 흡착력이 우수한 가소제를 통해 유해물질의 흡착력이 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 필터에 사용되는 팔엽 이형단면 폴리락타이드 섬유의 단면이다.
도 2는 본 발명의 필터에 사용되는 중공형 이형단면 폴리락타이드 섬유의 단면이다.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

도 1은 본 발명의 필터에 사용되는 팔엽 이형단면 폴리락타이드 섬유의 단면이고, 도 2는 본 발명의 필터에 사용되는 중공형 이형단면 폴리락타이드 섬유의 단면이다.

본 발명은 이형단면 폴리락타이드 섬유와 가소제로 형성되는 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터에 관한 것이다.

상기 이형단면 폴리락타이드 섬유를 제조하는 폴리락타이드(Poly Lactide, PLA)는 녹말 전분으로 제조되는 100% 생분해성 물질로 일반적으로 3~6월이내에 완전 분해되는 친환경 소재로 알려져 있다.

상기 이형단면 폴리락타이드 섬유는 도 1에서 나타난 바와 같이 팔엽 단면을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 팔엽 단면을 갖는 이형단면 폴리락타이드 섬유는 필터로 형성시에 섬유와 섬유가 접하는 수많은 공간에서 미세공간이 형성되는 것으로 이는 필터 내부에 매우 많은 수의 미세공간이 만들어지는 것을 의미한다.

상기와 같이 필터 내부에 형성되는 미세공간은 필터의 포집능력을 극대화하는 작용으로 일반적인 Y형, 원형의 섬유로 제조되는 필터에 비해 포집효율이 향상된다.

상기 가소제는 반휘발성 물질의 선택적 흡착력이 우수한 물질을 사용하는 것이 바람직한 것으로 본 발명에서는 폴리에틸렌글리콜(PEG), 트리아세틴(triacetin), 트리에틸시트레이트(triethyl citrate) 중 선택되는 하나 또는 2이상의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 가소제는 액체 형태를 이형단면 폴리락타이드 섬유에 분사하는 스프레이방식으로 이형단면 폴리락타이드 섬유에 적용시킬 수 있을 것이다.

상기와 같이 가소제가 적용된 이형단면 폴리락타이드 섬유에는 페놀, o-크레졸, p-크레졸 및 m-크레졸 등의 반휘발성 물질의 제거효율이 향상된다.

상기 가소제의 함량이 낮으면 반휘발성 물질의 제거효율이 저하될 수 있고, 가소제의 함량이 너무 높으며 경제성이 떨어질 수 있으므로 본 발명의 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터는 이형단면 폴리락타이드 섬유 90~95중량%와 가소제 5~10중량%로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 본 발명의 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터의 필터 기능을 향상 시키기 위해 도 2에서와 같이 상기 이형단면 폴리락타이드 섬유는 중공을 갖는 중공형 섬유를 사용하여 필터를 형성할 수 있을 것이다.

상기와 같이 중공형 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함하는 필터는 중공형으로 인해 비표면적이 확장되어 필터의 기능이 더욱 향상 시킨다.

이하 본 발명에 따른 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터를 제조하기 위한 방법의 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

이형단면 폴리락타이드 섬유는 팔엽 단면이고, 필라멘트의 섬도가 2.5데니어이고 토우(Tow)의 총중량이 30000데니어인 폴리락타이드 섬유 토우를 사용하였으며, 가소제로 트리아세틴을 사용하였으며, 가소제는 스프레이법으로 이형단면 폴리락타이드 섬유에 분사하여 적용시킨 후 담배용 필터로 제조하였다.

상기 필터는 이형단면 폴리락타이드 섬유 92중량%와 가소제 8중량%로 형성하였다.

실시예 2

실시예 1과 동일하게 제조하였으나, 이형단면 폴리락타이드 섬유는 팔엽 단면이고, 필라멘트의 섬도가 2.7데니어이고 토우(Tow)의 총중량이 30000데니어인 폴리락타이드 섬유 토우를 사용하였다.

비교예

실시예 1과 동일하게 제조하였으나,Y형 단면이고, 필라멘트의 섬도가 2.5데니어이고 토우(Tow)의 총중량이 30000데니어인 셀룰로오즈 아세테이트 섬유를 사용하였다.

상기에서 제조된 실시예 1,2와 비교예의 담매용 필터의 연기수율 및 여과선택도를 측정하여 표 1에 나타내었다.

구분		실시예 1	실시예 2	비교예
PLA섬유단면		팔엽	팔엽	Y형
연기수율	Tar(mg/cig)	10.7	10.5	12
	니코틴(mg/cig)	0.75	0.7	0.9
	CO(mg/cig)	12.7	14	14
	Water(mg/cig)	1.7	3	4
	Puff NO.(횟수)	8.2	8.4	8.5
여과선택도	카테콜(ug/cig)	49.5	50.1	55.8
	하이드로 퀴논(ug/cig)	44.5	43.7	55.7
	m-크레졸(ug/cig)	1.5	1	3
	o-크레졸(ug/cig)	1.2	1.5	3.3
	p-크레졸(ug/cig)	3.5	4.3	6.9
	페놀(ug/cig)	6.5	7	10.8
	레조르시놀(ug/cig)	1.2	1	1.7
	Puff NO.(횟수)	8.3	8.4	8.7

표 1에서와 같이 본 발명에 따른 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터인 실시예 1,2는 셀룰로오즈 아세테이트 섬유로 제조된 비교예 보다 연기수율이 우수하고 여과선택도 역시 비교예 보다 매우 우수한 것을 알 수 있다.

Claims (5)

1. 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터에 있어서,
   상기 필터는 상기 이형단면 폴리락타이드 섬유와 가소제로 형성되되,
   상기 이형단면 폴리락타이드 섬유는 팔엽 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 가소제는 폴리에틸렌글리콜(PEG), 트리아세틴(triacetin), 트리에틸시트레이트(triethyl citrate) 중 선택되는 하나 또는 2이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터.
   
3. 제1항에 있어서
   상기 필터는 상기 이형단면 폴리락타이드 섬유 90~95중량%와 가소제 5~10중량%로 형성되는 것을 특징으로 하는 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터.
   
4. 제1항에 있어서
   상기 이형단면 폴리락타이드 섬유는 중공을 갖는 중공형 섬유인 것을 특징으로 하는 이형단면 폴리락타이드 섬유를 포함한 필터.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡연물품.

Images